Geologia de Colombia

Repblica de Colombia Ministerio de Minas y Energa

INSTITUTO COLOMBIANO DE GEOLOGA Y MINERA

INGEOMINAS www.ingeominas.gov.co

Derechos reservados por: INGEOMINAS

Diagonal 53 N 34 53 Bogot D.C., Colombia RECURSOS MINERALES DE COLOMBIA

3 Edicin - 2007

Director General: MARIO BALLESTEROS MEJA

Subdirector Recursos del Subsuelo:

FRANCISCO VELANDIA

Colaboradores del INGEOMINAS

ROSALBA SALINAS LEOPOLDO GONZLEZ RAUL MUOZ GABRIEL SALAZAR LUIS BERNAL DIANA JIMNEZ ALBERTO NEZ SILVIA LVAREZ GABRIEL RODRGUEZ DIANA MONTOYA JAIME MOJICA RICARDO VIANA SAIT KURAMA WILLIAM MONROY

Elaboracin: GI.GEORECURSOS S. A. RODOLFO GILART CARLOS ULLOA ALFONSO ARIAS GIANCARLO RENZONI FRANCISCO ZAMBRANO HUMBERTO GONZLEZ NOEL TLLEZ JAIME GALVIS LVARO MURILLO ORLANDO PULIDO HUGO A. MERCONCHINI REN LUGO HUMBERTO ROSAS RONALD DUARTE ERNESTO DOMNGUEZ

NELSON FABRA OTALORA ALBERTO VILLEGAS Editor

INTRODUCCION

Conocer los recursos del subsuelo, explotarlos con ventaja, es decir con rendimiento econmico, utilizarlos como fuente de materias primas para satisfacer el consumo interno y exportarlos cuando sea posible, es abrir fuentes de desarrollo y de bienestar econmico y por lo tanto incidir en el progreso de las naciones y en el mejoramiento de la calidad de vida de sus habitantes. Esta certidumbre ha conducido a INGEOMINAS a llevar a cabo una nueva publicacin del Libro RECURSOS MINERALES DE COLOMBIA, actualizando conocimientos en el campo geolgico predominantemente, adems de algunos aspectos econmicos y mineros. En esta nueva versin, se contemplan aspectos como el ambiente geolgico a nivel mundial desarrollando temas como caractersticas, tipos de depsitos, mtodos de prospeccin, sistemas de explotacin y beneficio, recursos reservas, comercio y perspectivas. Igualmente se trata el recurso mineral a nivel nacional, abordando aspectos como la geologa regional y local, situacin actual de la minera en Colombia analizando aspectos como potencialidad, produccin, comercio y perspectivas. Se enfatiza el esfuerzo de mostrar, en forma regional, ambientes favorables para la ocurrencia de las mineralizaciones correspondientes. Como base para desarrollar este anlisis, se ha tomado la informacin del Mapa Geolgico de Colombia, elaborado por INGEOMINAS, 2006 se utiliza la divisin del basamento en provincias litosfricas, y se propone su potencialidad para cada uno de los minerales, materiales o rocas, cuando es pertinente. Se actualizaron tambin las bibliografas presentadas al final de cada mineral, con la informacin ms destacada aparecida desde 1987 hasta la fecha. Los cuadros estadsticos se presentan para el perodo entre 1995 y 2005 y cuando ha sido posible obtener informacin completa del ao 2006, tambin se ha incluido. A continuacin se establecen las bases conceptuales para el tratamiento de los temas en cada recurso mineral.

La presentacin de los minerales materiales o rocas se ha ordenado en la siguiente

forma:

- Metales Preciosos y Gemas: oro, plata, platino, esmeraldas y diamantes. - Metales Base: cobre, plomo, zinc, estao y aluminio.

- Metales de la Industria del Acero: hierro, cromita, nquel, molibdeno, niobio-tantalio, manganeso, cobalto y tungsteno.

- Metales Especiales: antimonio, cadmio, titanio, renio, mercurio, bismuto y tierras raras.

RECURSOS MINERALES DE COLOMBIA

- Minerales Industriales: asbestos, magnesita, fosfatos, grafito, perlita, yeso, sal, fluorita, azufre, barita, boro, potasio, feldespatos, pumita, perlita, zeolitas, granates, wollastonita, micas, cuarzo, talco, diatomitas, arsnico, selenio- telurio.

- Minerales Energticos: carbn y uranio.

A la anterior clasificacin se agregan los materiales de la construccin, cuyos minerales, materiales o rocas se comportan como tales, o como minerales industriales. - Materiales de Construccin: calizas, arcillas, arenas y gravas y rocas ornamentales.

Con el fin de unificar el lenguaje sobre clasificaciones de Depsitos Minerales, se

tom como base el documento BRITISH COLUMBIA MINERAL DEPOSITS PROFILES, elaborado por el BRITISH COLUMBIA GEOLOGICAL SURVEY (BCGS) (relacionada con la CLASIFICACIN DE UNITED STATES GEOLOGICAL SURVEY, USGS, POR MODELOS).

Con el objetivo de utilizar una metodologa globalizada para la bsqueda de los recursos minerales, se acoge aqu la propuesta de las fases de exploracin, presentada por las Naciones Unidas en el documento MARCO INTERNACIONAL DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA CLASIFICACIN DE RESERVAS/RECURSOS Combustibles slidos y sustancias minerales producido en 1996. En el documento se establece que para llevar a cabo un ESTUDIO GEOLGICO para la bsqueda de recursos minerales, se deben ejecutar cuatro fases de evaluacin geolgica, que muestran un avance de menor a mayor grado de conocimiento: reconocimiento, prospeccin, exploracin general y exploracin detallada. En el documento se define cada etapa as:

Reconocimiento: Un estudio de reconocimiento identifica a escala regional, las zonas con fuerte potencial minero ayudndose de los siguientes medios: resultados de estudios geolgicos regionales, mapas geolgicos regionales, inspeccin preliminar sobre el terreno, mtodos areos e indirectos, presuncin y extrapolacin geolgicas. El objetivo es localizar las zonas mineralizadas que justifiquen un estudio ms amplio para la identificacin de un yacimiento. La evaluacin cuantitativa slo debera hacerse en el caso de contar con datos suficientes y cuando fuera posible establecer una analoga con yacimientos conocidos de caractersticas geolgicas comparables, y todo ello sin sobrepasar los lmites de un orden de magnitud.

Prospeccin: La prospeccin es un proceso sistemtico que consiste en investigar un yacimiento mineral delimitando las zonas prometedoras. Los mtodos empleados son la identificacin de afloramientos, la cartografa geolgica y mtodos indirectos tales como los estudios geofsicos y geoqumicas. Las calicatas, los sondeos y la toma de muestras pueden emplearse en cierta medida. El objetivo es identificar un yacimiento que ser objeto de una exploracin ms amplia. Las cantidades presumidas se determinan en base a la interpretacin de los resultados geolgicos, geofsicos y geoqumicas.

Exploracin general: La exploracin general es la delimitacin inicial de un yacimiento identificado. Los mtodos empleados incluyen la cartografa de superficie, un muestreo de malla amplia, la perforacin de calicatas y sondeos para la evaluacin preliminar de la cantidad y

calidad de minerales (con pruebas mineralgicas en laboratorio, si es necesario), as como una interpolacin limitada a partir de mtodos de investigacin indirectos. El objetivo es establecer las principales caractersticas geolgicas de un yacimiento proporcionando una indicacin razonable de su continuidad y una primera evaluacin de sus dimensiones, su configuracin, su estructura y su contenido. El grado de exactitud deber ser suficiente para permitir decidir si estn justificados posteriores estudios de previabilidad minera y una exploracin detallada. Exploracin detallada: La exploracin detallada consiste en delimitar un yacimiento conocido, de forma detallada y en sus tres dimensiones, mediante el muestreo en varios puntos: afloramientos, calicatas, sondeos, galeras, tneles, etc. La malla de muestreo debe ser muy fina para que las dimensiones, forma, estructura, contenido y dems caractersticas pertinentes al yacimiento puedan establecerse con un alto grado de certidumbre. Pueden ser precisos ensayos de tratamiento que requieran un muestreo masivo. Las informaciones obtenidas permitirn decidir si debe procederse a un estudio de viabilidad minera.

Con el fin de ilustrar a los usuarios de esta obra sobre el uso adecuado de los trminos recursos y reservas, se presenta la clasificacin propuesta en el mencionado documento de la Organizacin de las Naciones Unidas (Marco Internacional de las Naciones Unidas para la Clasificacin de Reservas / Recursos, 1996):

El recurso total, designa las concentraciones naturales de materias primas minerales de inters econmico que presentan un cierto grado de certidumbre geolgica. Una reserva es la parte econmicamente explotable del recurso total, tal como ha sido puesto en evidencia por la evaluacin de viabilidad minera. El recurso residual representa el saldo del recurso minero total que no ha sido identificado como reserva.

Reservas: Son aquella parte de los recursos que presentan un manifiesto inters econmico. Segn el grado de certeza geolgica y de seguridad tcnica y econmica, obtenidas con base en anlisis de muestras tomadas tcnicamente y a intervalos adecuados, y considerando la utilizacin que se les va a dar, las reservas se pueden clasificar como reservas base (o bsicas), medidas, indicadas e inferidas (Tomado de RENZONI, 2007, en Sistemas de Clasificacin de Reservas de Carbn. Indito). Tambin se considera importante, precisar algunos conceptos fundamentales en el trabajo de Exploracin de Recursos Minerales Materiales o rocas, tomados de USGS:

Ocurrencia o manifestacin mineral: es una concentracin mineral, considerada de valor por alguien en algn lugar. Depsito Mineral: es una ocurrencia mineral que tiene un tamao y tenor suficientes para ser considerado con potencial econmico bajo condiciones favorables.

Yacimiento mineral: es un depsito mineral que ha sido estudiado y se ha comprobado que por su tamao, tenor y accesibilidad puede ser explotado econmicamente.


Prospecto mineral: Es una acumulacin geolgicamente anmala de mineral, que ha merecido estudio geolgico con el fin de determinar su verdadero valor econmico y su potencial.

Uno de los problemas de vital importancia en el manejo de los recursos minerales, es el impacto ambiental que se produce en la naturaleza por los procesos de explotacin y beneficio de los minerales. Es por ello que en algunos de los artculos de esta edicin y en el Apndice, se hace alusin a ese problema, que generalmente afecta a mediano y largo plazo a las comunidades de las zonas minerales y no pocas veces a otras comunidades ms distantes, cuando se ve involucrada la contaminacin de ros y aguas subterrneas. La contaminacin ambiental y el impacto causado en la naturaleza por desequilibrios ocasionados en los sistemas ecolgicos, geolgicos, bioqumicos y biolgicos se convierten en delitos sociales, porque atentan contra el mejoramiento de los niveles de vida de los seres humanos. Dada la similitud de los efectos ambientales asociados con los diversos tipos de actividad minera, como tambin a la cada vez creciente normatividad en torno a la obligatoriedad de un manejo sostenible de los recursos minerales, el tema fue abordado como un capitulo especial del Apndice. Finalmente, es necesario aclarar que, ante la complejidad de los escritos, la extensin del libro y la variedad de sus artculos, puede haberse escapado a los ojos avizores del grupo de edicin, alguno que otro error, no de importancia, que en ninguna forma afecta el contenido tcnico-cientfico esencial de la informacin. En todo caso, pedimos a nuestros autores y lectores que nos disculpen si ello sucede.

Repblica de Colombia Ministerio de Minas y Energa

INSTITUTO COLOMBIANO DE GEOLOGA Y MINERA

TOMO I

Contenido

METALES PRECIOSOS Y PIEDRAS PRECIOSAS Esmeraldas 1 Oro.... 50 Plata..... 119 Platino...... 157

METALES BASE Aluminio.... 203 Cobre. 228 Estao.... 283 Plomo..... 329 Zinc.... 383


Tercera Edicin

Pub. Esp. INGEOMINAS No. 29

METALES PRECIOSOS Y PIEDRAS PRECIOSAS

ESMERALDAS

Pub. Esp. INGEOMINAS No. 29 - 1

ESMERALDAS

CARLOS E. ULLOA MELO [email protected]

CONTENIDO

RESUMEN ............................................................................................................................. 2

1. INTRODUCCIN ............................................................................................................. 3

2. USOS .................................................................................................................................. 4

3. AMBIENTE GEOLGICO .............................................................................................. 4

3.1 CARACTERSTICAS .................................................................................................... 4

3.2 TIPOS DE DEPSITO ................................................................................................. 11

3.3 MTODOS DE PROSPECCIN ................................................................................. 19

3.4 SISTEMAS DE EXPLOTACIN Y PROCESAMIENTO DE MINERALES ............ 22

3.5 RECURSOS, RESERVAS Y COMERCIO ................................................................. 26

3.6 PERSPECTIVAS ......................................................................................................... 27

4. ESMERALDAS EN COLOMBIA .................................................................................. 27

4.1 GEOLOGA REGIONAL ............................................................................................. 29

4.2. GEOLOGA LOCAL ................................................................................................... 29

4.3 SITUACION ACTUAL DE LA MINERA ................................................................. 41

4.3.1 Potencial ..................................................................................................................... 41

4.3.2 Comercio .................................................................................................................... 42

4.3.3 Perspectivas ............................................................................................................... 44

5. BIBLIOGRAFA ............................................................................................................. 44


2 - Pub. Esp. INGEOMINAS No. 29

RESUMEN

El propsito del presente trabajo ha sido actualizar la situacin nacional e internacional de la esmeralda as como su potencial, teniendo en cuenta el actual posicionamiento de la esmeralda colombiana, considerada como la mejor y ms hermosa del mundo. La metodologa empleada para la realizacin del presente trabajo, incluy adems de la compilacin de la informacin geolgica y econmica existente relacionada con el tema, la investigacin sobre la posibilidad de encontrar en el pas, nuevos ambientes favorables para la ocurrencia de la mineralizacin. Los depsitos de esmeraldas en Colombia estn localizados en dos cinturones que hacen parte de los flancos oriental y occidental de la Cordillera Oriental. El cinturn oriental comprende los distritos de Gachal, Chivor y Macanal, emplazados en las unidades Calizas del Guavio y Lutitas de Macanal; el cinturn occidental contiene los distritos de Peas Blancas, Coscuez, Muzo, Marip y Yacop, en las formaciones Rosablanca y Muzo. Los yacimientos colombianos corresponden a depsitos estratoconfinados, donde los fluidos tienen temperaturas de 300 a 350C (mesotermales), formados en ambientes sedimentarios y producidos a travs de reduccin termoqumica de salmueras ricas en sulfatos y cidos sulfurosos por interaccin con estratos ricos en materia orgnica, que aportaron cromo y vanadio. Los depsitos de Colombia producen parte de las esmeraldas de ms alta calidad en el mundo y su produccin es una de las mayores en el mercado internacional, aproximadamente el 60%; esto le otorga una excelente posicin en el mercado. DESCRIPTORES ESMERALDAS; CARACTERISTICAS; AMBIENTE GEOLOGICO; TIPOS DE DEPSITOS; MTODOS DE PROSPECCIN; EXPLOTACION; POTENCIAL; RECURSOS MINERALES; INGEOMINAS; COLOMBIA.

ESMERALDAS


1. INTRODUCCIN

El presente artculo est encaminado a actualizar el trabajo de esmeraldas publicado en 1987, por el INGEOMINAS en el libro Recursos Minerales de Colombia. En el artculo se tratarn los tpicos del trabajo anterior en el cual se trataron en los primero captulos, en lo relacionado a historia, usos, ambiente geolgico, mineraloga, geoqumica, mtodos de exploracin, minas importantes y perspectivas a nivel mundial y en los captulos finales, depsitos de Colombia indicando su historia, geologa en cuanto a su estratigrafa, tectnica, gnesis, exploracin, explotacin, exportacin y perspectivas. En el trabajo participaron, el ingeniero geofsico y economista Rodolfo Gilart, en lo referente a la parte de los mtodos de prospeccin y mercado. Los gelogos Alfonso Arias, Ernesto Domnguez y Alberto Villegas en lo correspondiente a diagramacin, correcciones y edicin. El gelogo Vctor Muoz, ex profesor de geologa econmica de la Escuela de Minas de Medelln y consultor a nivel nacional e internacional de yacimientos de esmeraldas, prest gran colaboracin en lo concerniente a discusin de la gnesis de las esmeraldas y en el prstamo de varios artculos de esmeraldas a nivel internacional. El gelogo Leopoldo Gonzlez, Jefe del Centro de Documentacin de INGEOMINAS y la funcionaria de la biblioteca del Departamento de Geociencias de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogot, quienes colaboraron facilitando el prstamo de diferentes libros y artculos. El gelogo Germn Reyes, jefe del proyecto de esmeraldas, quien inform sobre los alcances del proyecto en lo relacionado con estratigrafa y gnesis de los depsitos. A principios de la historia se encuentran relatos de la existencia de varias gemas y como eran tratadas para aumentar su belleza y por ende su valor, incluso mtodos para taladrarlas, para uso en collares y brazaletes (CORNELIS y otros, 1998). En Egipto antes del periodo predinstico (5.000 a 3.000 a.C.) se utilizaron varios minerales con fines ornamentales, entre stos la esmeralda, que fue una gema muy conocida por los egipcios primitivos y a diferencia de las otras gemas cuya fuente es desconocida, las esmeraldas fueron obtenidas de los Montes Sahara en Egipto Septentrional, junto al Mar Rojo, (CORNELIS y otros, 1998). Relatos de esmeraldas fuera de las culturas egipcias e israelitas no son muy conocidas, solo se encuentran relatos nuevamente en el siglo XVI d.C., con la conquista de Amrica por los espaoles, quienes las transportaron y comercializaron en Europa y en el resto del mundo. Sin embargo las esmeraldas ya haban sido descubiertas por los nativos colombianos antes de la llegada de los espaoles y las comercializaron intercambindolas por diversos productos con los antiguos nativos de Per y Ecuador, del antiguo Imperio Incaico.



2. USOS La esmeralda por se una de las gemas ms preciadas del mundo, por su belleza, derivada de su color, brillo, dureza, es aumentada por medio de la talla que les imprime fuego y vida (Trminos utilizado por los gemlogos). Las esmeraldas han sido usadas desde la antigedad como joyas de adorno personal en anillos, cadenas, brazaletes, collares, en la astrologa, para predecir el futuro, en las civilizaciones griegas y romanas como portadoras de poderes supuestamente sobrenaturales. La esmeralda, junto con el diamante, el rub y el zafiro, son considerados las piedras preciosas ms bellas y preciadas del mundo. Las esmeraldas de poca calidad por estar facturadas, tener colores claros e impurezas se les denominan morralla, y son empleadas para en artesanas; tambin es usada como berilio en aleaciones con el cobre, debido a que aumenta su dureza y resistencia a la traccin.

3. AMBIENTE GEOLGICO En este captulo se tratarn las caractersticas mineralgicas, propiedades fsicas y qumicas, tipos de depsito, mtodos de prospeccin, sistemas de explotacin y procesamiento de minerales. Tambin se consideran algunos aspectos relacionados con recursos, reservas, comercio y perspectivas. 3.1 CARACTERSTICAS Mineraloga: Se describir la mineraloga del berilo teniendo en cuenta que la esmeralda es una de sus variedades. Composicin: (Be3Al2(Si6O18), con los siguientes porcentajes tericos: BeO 14%, Al2O3 19%, SiO3 67%, tambin presenta pequeas cantidades de elementos alcalinos (Na y Rb), Li que reemplazan frecuentemente el berilo, (CORNELIS y otros, 1998). Cristalografa: hexagonal, 6/m 2 /m 2 /m hbito prismtico claro, frecuentemente estriado verticalmente y ranurado, (CORNELIS y otros, 1998). Formas: Las ms comunes corresponden a un prisma de primer orden, tambin prismas con facetas piramidales, prismas complejos y raramente prismas dihexagonales (KLOCKMAN, 1947, HOCHLEITNER, 2002) (Figura 1).

ESMERALDAS


FIGURA1. Cristales de berilo y foto de esmeraldas. De acuerdo al orden de izquierda a derecha: (1) Prisma hexagonal. (2) Prismas hexagonales. (3) Prisma con facetas piramidales. (4) Cristal de esmeralda extremadamente complejo, Muzo. Foto derecha: Esmeraldas en bruto obsrvese su forma hexagonal. Estructura: El berilio pertenece a la clase de los ciclosilicatos. El anillo Si6O18 es la base de las estructuras del berilo; los anillos hexagonales Si6O18 estn dispuestos en hojas planas paralelas, superpuestas ordenadamente en direccin vertical, de modo que dejan en la estructura canales huecos. Al y Ba se sitan entre los anillos, por lo tanto, el primero queda rodeado por seis oxgenos y el segundo por cuatro (KLOCKMAN, 1947) (Figura 2). Propiedades fsicas: Exfoliacin [ ])0001( imperfecta, H7 - 8, G 2,65 2,8. Dureza: 8 en la escala de Mohs. Peso especfico 2,65 a 2,85. Raya: Blanca. Fluorescencia: La esmeralda presenta fluorescencia de variada intensidad. Esta puede ser rosada o rojo fluorescente causada por el cromo. Puede ser dbil cuando el hierro est presente. Lustre: El lustre es vtreo o vidrioso, (CORNELIS y otros, 1998).



FIGURA 2. Estructura del berilo. Vista con un ngulo oblicuo al eje X, visibles estructuras de canal, resultado del arreglo de tetraedros de SiO4, en forma de anillos. (Modificado de HOCHLEITNER, 2002).

Color: El color por lo comn es verdeazulado o amarillo claro, puede ser tambin verde esmeralda oscuro, amarillo de oro, rosado, blanco o incoloro; de transparente a translcido, brillo vtreo. El color sirve para distinguir las diversas variedades del berilio (Figura 3), de la siguiente manera:

9 Berilio Comn: Blanco a amarillento y gris. 9 Goenita: Color transparente 9 Aguamarina: En la variedad transparente azul verdoso 9 Esmeralda: Es berilo transparente verde oscuro. 9 Rosterita: Rosado translucido, transparente. 9 Morgonita o berilo rosa; es de color rosa plido a rosa naranja. 9 Biksita: Rojo translucido 9 Heliodora: Berilo dorado, es la variedad amarillo oro. 9 ptica (-): W = 1,560 1,602, E = 1,557 1,599. 9 ndice de refraccin: n e : 1.560-1.592; n o : 1.566-1.602.

ESMERALDAS


El berilio puede confundirse con el apatito, con el cuarzo, topacio y turmalina, pero se puede reconocer por su forma hexagonal, su dureza y su peso especifico, (HOCHLEITNER, 2002).

FIGURA 3. Variedades de berilio segn su color. (HOCHLEITNER, 2002). Propiedades fsicas y qumicas de la esmeralda Propiedades fsicas: Las esmeraldas tienen forma hexagonal, dureza de 7,75 a 8,0 gravedad especfica entre 2,67 a 2,91, doble ndice de refraccin por ser un cristal dicroico, los cuales estn entre 1,57 y 1,58 1,58 a 1,59. Los ndices de refraccin y gravedad especfica han servido para caracterizar las esmeraldas de las Minas de Chivor, Muzo y Coscuez en Colombia (GARCA Y VARGAS, 1970). La mayora de los cristales de esmeraldas colombianas pueden presentar algunas opacidades debido a fisuras, fracturas, y a la presencia de inclusiones slidas y gaseosas. Propiedades qumicas: Las esmeraldas tericamente, como se mencion anteriormente en el berilio, estn compuestas por BeO, 14%; Al2O3, 19%; SiO2, 67% Cr2O3, 0.86% y otros elementos traza como cesio, hierro, vanadio. Anlisis qumicos efectuados en la regin de Muzo, por Zambor (1928), Benauer (1933); en RESTREPO (1961); Tsherpivskaya (1971), en VALDIRI y ANGULO (1978), se muestran en la Tabla 1.



TABLA 1. Anlisis de los principales elementos qumicos de las esmeraldas de Muzo. Fuente: (1) Getse (en RESTREPO, 1961). (2) Wolbling (en RESTREPO, 1961). (3) Zambonini (en VALDIRI y ANGULO, 1978). (4) Tsherepivskaya (en VALDIRI y ANGULO, 1978). (5) Bernawer (en HALL, 1972). (6) Barriga ( en HALL, 1972). La esmeralda es la variedad verde oscura del berilio y su color se debe a la presencia de pequeas cantidades de xido crmico (Cr2O3) que puede llegar a presentarse en un porcentaje probable de 0,183 %, tambin entran en su composicin trazas de cesio, hierro y vanadio, (GARCA Y VARGAS, 1970). Los anlisis qumicos de la Tabla 1, de la regin de Muzo, nos indican que los principales componentes son Si2O, Al2O3, BeO, en menor proporcin H2O, FeO; el cromo y el vanadio son los que le dan el color, solamente fueron detectados en anlisis 4, con un 0,13% muy cercano al contenido terico; tambin se destaca la presencia de Na2O, MgO, K2O, KaO. En la regin de Muzo tambin se han efectuado anlisis por absorcin atmica y espectrometra de emisin ptica, de los elementos traza en esmeraldas y en seis muestras de argilitas, cercanas a vetas con esmeraldas, Tabla 2.

COMPONENTES 1 2 3 4 5 6 SiO2 64,1 61,4 65,26 65,07 61,4 65,25Al2O3 24,2 24,3 17,60 18,51 24,3 17,62BeO 8,7 9,7 13,20 12,65 9,7 13,8H2O 2,9 ----- 1,84 1,81 1,55 ----MnO Trazas ---- 0,06 0,02 ---- ---- Cr2O3 ---- ---- ---- 0,13 ---- ---- TiO2 ---- 0,8 ---- ---- 0,8 ----

FeOF203 ---- 1,2 0,002 0,72 0,54 1,000Va ---- ---- ---- ---- ---- ----

MgO ---- ---- 0,002 0,24 ---- ----CaO ---- ---- 0,09 0,65 ---- ----SrO ---- ---- 0,015 ---- ---- ----BaO ---- ---- 0,16 ---- ---- ----Na2O ---- ---- 0,50 0,43 ---- ----K2O ---- ---- 0,22 0,16 ---- ----Li2O ---- ---- 0,105 0,04 ---- ----

TOTAL 99,9 98,4 100,56 100,48 96,74 100,00

ESMERALDAS


TABLA 2. Qumica de los elementos traza de las esmeraldas y argilitas de la regin de Muzo.

Elementos

Anlisis de esmeraldas Anlisis de argilitas

Muzo Peas Blancas Chivor 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6

Zr 10-90



1. Las esmeraldas se precipitaron de soluciones altamente salinas, y por haberse hallado halita en las inclusiones (ROEDDER, 1972, en ESCOVAR, 1979).

2. Estudios micromtricos en fluidos indican la presencia de sales ricas en H2O-NaCl-KCl-KCl2-CO2-N2 (OTTAWAY y otros, 1997, en MAYA y otros, 2004).

3. Estudios de microtermometra en inclusiones primarias de esmeraldas, cuarzo y fluorita, en depsitos de los dos cinturones, indican que las inclusiones fluidas tienen una salinidad aproximada de 40% en peso de NaCl y que pueden contener cantidades significativas de Ca, K, Fe y Mn; de igual forma identificaron los siguientes minerales: halita, calcita, dolomita, parisita, siderita, pirita, esfalerita y silicatos, (KOZLOWSKI y otros, 1988, GUILIANI y otros, 1993, en MAYA y otros, 2004).

4. El estudio de fluidos, en esmeraldas y fluoritas, con base en los halgenos indica que el fluido fue relativamente oxidante y dominado por Na, Cl y SO4, con bajos niveles en otros cationes, que reaccionaron con lutitas negras, causando blanqueamiento por oxidacin termoqumica de la materia orgnica, por SO4 para producir sulfuro reducido y CO2 y liberar metales como Cr, V, Be, dentro de la solucin, (BANKS y otros, 1995, en MAYA y otros, 2004).

5. Estudios micromtricos efectuados en San Antonio de Yacop (cinturn occidental), indican que presentan caractersticas similares a otras reas del cinturn y que se originaron a partir de un mismo fluido mineralizante, con temperaturas entre 300 350 C y presiones mnimas de confinamiento entre 900 y 1.000 bares, sugiriendo una cristalizacin cercana a la superficie. El estudio tambin indica que las fases presentes de iones de la parte lquida de las inclusiones, sugieren que el fluido mineralizante que gener las esmeraldas tena iones disueltos en la fase acuosa, incluyendo K + , Ca 1+ , Cl, Fe 3+ , Mg 7+ y Al 3+ , tambin comn para otras localidades esmeraldferas de Colombia, (ROMERO y HERNNDEZ, 1999).

6. La composicin de fluidos encontrados en carbonatos y pirita es similar para los dos cinturones, (CHEILLETZ y otros, 1994).

Estudios isotpicos. Se han efectuado estudios isotpicos de valores D34S (delta istopo de azufre), 18 O (delta istopo de xigeno y DD (delta istopo de deuterium). Los estudios isotpicos de azufre en soluciones en equilibrio en pirita, de seis depsitos de esmeraldas, dieron valores entre 14,8 a 19,4%, indicando un rango estrecho, que sugiere una fuente nica y uniforme para los sulfuros y el valor alto D34H2O, sugiere la ausencia de participacin de fuentes sulfurosas magmticas o de shales negros del Cretceo Temprano. Tambin se estudiaron istopos de azufre para piritas de shales negros de reas cercanas a los depsitos de esmeraldas, dando valores de 2,4%, menores que en los depsitos esmeraldferos, (GUILIANI y otros, 1995a, en MAYA y otros, 2004).

ESMERALDAS


Las inyecciones salinas en las reas esmeraldferas originaron valores de D34S por la reduccin de sulfatos evaporticos sedimentarios marinos a sulfuros hidrogenados por la interaccin con estratos ricos en materia orgnica. Anlisis de 18 O (Delta istopo de oxgeno), efectuado en 62 depsitos y ocurrencias de 19 pases del mundo sin incluir a Estados Unidos y Ucrania, han permitido definir tres grupos de oxgeno isotpico: I. Primer grupo, esmeraldas con valores de + 6,2 < 18 O < 7,9%, depsitos en Brasil

(Cuadriltero ferrfero y distritos de Ameg); Australia (Haboctal); Austria (Poona) y Zimbabwe (Sandawana).

II. Segundo grupo, esmeraldas con valores +8,0< 18 O 12% corresponde a depsitos de Brasil (Santa Teresita de Goias), Afganistn, Pakistn (Distrito de Swat-Mingara) y Colombia.

En Colombia se han efectuado estudios isotpicos 18 O y DD, que permiten diferenciar las esmeraldas de los dos cinturones, el oriental (Chivor), con media de 16,8 0,1% y el occidental (Muzo), con media = 21,2 0,5% (GUILIANI et al, 1998 en MAYA, M., y otros, 2004). En resumen, los estudios de los fluidos de las inclusiones, de los canales, y los isotpicos indican que los fluidos mineralizantes que precipitaron las esmeraldas eran altamente salinos, con temperaturas de formacin entre 300 a 350 C, presiones mnimas de confinamiento entre 900 y 1.000 bares, cercanos a la superficie, y que tuvieron una nica fuente sin relacin a magmatismo. Anlisis radiomtricos. Se efectuaron dataciones Ar40/39 Ar, en moscovita verde rica en Cr y V de muestras del cinturn occidental (Muzo), que dieron edades de 36 3 M.a para los depsitos de Coscuez y 32 3 M.a para el depsito de Muzo Qupama. En el cinturn oriental dos muestras de moscovita provenientes de venas, de las localidades del Porvenir y Agua Blanca, mostraron edades de 65,0 1,9 y 65,2 1,4 M.a. (CHEILLETZ, A., y otros, 1995). ROMERO, H, y otros, (2000), mediante estudios Rb87, Sr86 mediante el uso de errcronas, con contenido geolgico, establecieron una edad de 67 M.a para los depsitos del cinturn occidental, y otra de 61 M.a para el cinturn oriental (Chivor). 3.2 TIPOS DE DEPSITO Los depsitos de esmeraldas en el mundo, estn relacionados con diversos procesos geolgicos tales como magmatismo, procesos sedimentarios, metasomatismo, etc., los principales procesos formadores de esmeraldas, de acuerdo con Grundmann (2002), se pueden clasificar de la siguiente manera:



a) Depsitos relacionados con actividad magmtica. b) Depsitos relacionados con metamorfismo regional y de contacto. c) Depsitos relacionados con procesos hidrotermales.

a) Depsitos relacionados con actividad magmtica

Los depsitos relacionados a actividad magmtica son los ms frecuentes en el mundo y se han encontrado en zonas de alteracin de cuerpos granticos potsicos, de textura gruesa, (greissen) debido a la influencia de procesos metasomticos (fluidos provenientes del cuerpo gneo de las ltimas fases de cristalizacin rica en voltiles y en agua), REED 1982. Los depsitos tipo greissen se encuentran en forma de venitas y estovercas bien dentro del cuerpo intrusivo o dentro de la roca encajante, junto con mica, cuarzo, topacio, berilio y minerales de tantalio litio, volframio, molibdeno y bismuto. GARCS, (1995). A este tipo de depsito parece que corresponde el de Wodgina en Australia, donde rocas metamrficas del Precmbrico cubiertas por arcillas, limonitas, y cuarcitas estn cortadas por aplitas y pegmatitas del Plutn Mole. Las esmeraldas se han encontrado en diques alterados, y greisenitizados, con cuarzo, topacio, feldespato y mica en cavidades (GRUNDMANN, 2002). Los depsitos de berilio en pegmatitas, segn GARCS, (1995), presenta las siguientes caractersticas: Textura: muy gruesa, cristalina, irregular, minerales en bandas, y zonas definidas (zonacin). Abundancia de cavidades Vugs, e inclusiones fluidas. El cuerpo intrusivo, en algunos casos, pasa gradualmente a pegmatita, y en otros, cambia a filones o diques con contactos definidos a graduales. Forma y tamao de las pegmatitas: Estas son de forma variable, por lo general se presentan tabulares, lenticulares, esfenolticas, y en masas irregulares. El tamao es variable de pocos centmetros hasta varias decenas de metros de ancho, y su profundidad no es muy considerable. Temperatura de formacin: Larsen, en GARCS, (1995), estudi cuarzos que indican que las pegmatitas se forman a temperaturas entre 500 C y 700 C. Las pegmatitas se han dividido en cidas, intermedias y bsicas. Debido a que las esmeraldas estn asociadas principalmente a las cidas solamente nos referiremos a stas. Las pegmatitas cidas (siliceas) estn compuestas principalmente por cuarzo microclina, albita y moscovita; son muy importantes desde el punto de vista econmico, ya que su fase magmtica residual es rica en agua, produciendo grandes cristales de cuarzo, feldespato, mica, y berilio. Los elementos mineralizantes tpicos de las pegmatitas son: B, F, P y S y por lo tanto son comunes minerales como berilio, turmalina, topacio, fluorita, criolita, apatita, ambligonita, siderita, columbita, tantalita, molibdeno, casiterita y minerales y tierras raras. GARCS, (1995),

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En Suramrica, depsitos de esmeraldas relacionados con pegmatitas, se encuentran en Carnaiba, Distrito de Baha, Brasil, en el contacto entre pegmatitas con serpentinitas de la Serie Jacobina en un evento ocurrido hace 1900 M.a. SCHWARZ Y GIULIANI, 2002). b) Depsitos relacionados con metamorfismo regional y de contacto. Los depsitos de esmeraldas atribuidos a metamorfismo regional parece que se originaron en eventos sin o postectnicos, por cambios qumicos (metasomatismo) entre rocas flsicas semejantes a neises, esquistos micceos granatferos o pegmatoides pre-metamrficos, relacionadas con rocas adjuntas portadoras de cromo, como esquistos, neises o serpentinas. Se encuentran por lo general en zonas de escudo, las cuales han sufrido casi siempre, varios eventos orognicos que han cambiado parcial o totalmente las rocas originarias. Entre los depsitos de esmeraldas relacionados con metamorfismo regional en escudos antiguos, se puede citar el de Zimbabwe - Sandawana, en donde las esmeraldas se formaron a lo largo del cinturn verde de Mweza, en el cratn Arqueano Zimbabwe, entre pegmatitas deformadas y rocas vulcano sedimentarias. Un depsito de esmeraldas atribuido a metamorfismo de contacto se encuentra en Ucrania, en donde la mineralizacin se presenta en la zona de alteracin entre pegmatitas y rocas ultrabsicas (GRUNDMANN, 2002). c) Depsitos relacionados con procesos hidrotermales Los depsitos hidrotermales de esmeraldas se pueden dividir en dos tipos: I) hidrotermales con influencia magmtica y II) hidrotermales sin influencia magmtica. Depsitos hidrotermales con influencia magmtica, se presentan en las ltimas etapas de consolidacin magmtica, cuando soluciones hidrotermales salen del magma como lquidos alcalinos ricos en constituyentes voltiles, depositndose en zonas de cizalla, fisuras y cavidades; por lo general presentan reemplazamiento y alteraciones en las rocas encajantes; y se han clasificado, segn su profundidad, en hipotermales, mesotermales y epitermales, (GARCS, 1995). Este tipo de yacimiento se caracteriza por la interaccin de soluciones con rocas volcnicas, en donde el berilio es derivado de micas y feldespatos de granitos y el cromo de rocas mficas encajantes, (SCHWARZ y otros, 2002). Depsitos de este tipo se encuentran en Guant, Nigeria, en donde por la alteracin de la parte basal de pegmatitas, las esmeraldas se formaron por albitizacin de pegmatitas mediante metasomatismo alcalino a temperaturas de 400 a 450 C. Depsitos hidrotermales sin influencia magmtica se presentan durante la evolucin de cuencas sedimentarias, en donde las aguas connatas sufren calentamiento por la accin de los ajustes tectnicos y la presin de confinamiento de las rocas circundantes. Las soluciones hidrotermales calientes al circular por diferentes tipos de roca producen procesos de disolucin y posteriormente precipitacin de minerales en reas de brechas, diaclasas y fracturas.



En Colombia los yacimientos de esmeraldas en los dos cinturones parece que se originaron por procesos hidrotermales sin influencia magmtica, por salmueras, provenientes de evaporitas que se encontraban en la cuenca sedimentaria e interactuaron con shales negros bituminosos que liberaron cromo, vanadio y berilio a temperaturas entre 300 a 350 C y 900 a 1.000 bares de presin, (BANKS Y OTROS, 1995 y ROMERO Y HERNNDEZ, 1999). En los dos cinturones las esmeraldas se encuentran dentro de venas que cortan o siguen los planos de estratificacin asociadas a brechas de falla o brechas hidrulicas. Depsitos de esmeraldas a nivel mundial Los depsitos de esmeraldas estn ampliamente distribuidos en el mundo, tanto en el tiempo como geogrficamente. En el tiempo las mineralizaciones de esmeraldas se encuentran desde el Precmbrico hasta el Negeno, de ms antigua a ms joven se pueden citar las siguientes: 2997 M.a, depsitos de Transvaal en el Arqueano de Surfrica. 2600 M.a, depsitos de Poona, Australia y Sandawana, Zimbadwe. 2000 M.a, esmeraldas de Brasil en Carnaiba y Socota en el estado de Baha, durante el

Proterozoico Temprano. 500 M.a, en el Brasil en los depsitos de Minas de Gerais (Mina Belmont, Capeirana,

Piteiras). 510 a 520 M.a respectivamente El enorme depsito de Santa Teresiha en Goias, formados

durante el Proterozoico. 490 M.a, en frica se encuentran depsitos en Mananjari y Ianapera. 109 M.a, en Canad en los Montes Regal, del Cretceo Medio. 65 a 40 M.a, los yacimientos de esmeraldas de Colombia se encuentran localizados en dos

cinturones, el occidental (Muzo), tiene 65 M.a y en el oriental (Chivor) tiene 40 M.a. 40 a 25 M.a en Habachtal Australia. 34 M.a al oeste del Macizo de Rhodopa al suroeste de Bulgaria. 23 M.a en el Valle de Swat en Pakistn. 9 M.a son los depsitos esmeraldferos ms jvenes del mundo y se encuentran en Khaltaro

regin sur de Gilgit, Pakistn. (SCHWARZ, 2002).

Geogrficamente las esmeraldas se encuentran distribuidas en los cinco continentes, y en 29 pases, como se muestra en la Figura 4 y la Tabla 3.

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FIGURA 4. Pases productores de esmeraldas (Tomado de GRUNDMANN, 2002). En el continente americano las esmeraldas se encuentran en Canad, Estados Unidos, Colombia y Brasil. Los depsitos de Amrica ms representativos por su calidad y belleza son los de Colombia; y por su volumen, nmero de minas y prospectos, es Brasil. En Asia se han localizado en Pakistn, Afganistn, India y China; las de Afganistn en el valle de Panjshir, por su belleza similar a las de Colombia son las ms conocidas y comercializadas de Asia.



TABLA 3. Pases con ocurrencias de esmeraldas y su origen.

Continente PAS ACTIVIDAD

MAGMTICA METAMORFISMO Hidrotermal sin influencia magmtica Pegmatitas Hidrotermal Regional Contacto

ASIA

Pakistn X XX Afganistn XX X

India X China

AUSTRALIA

Poona East X Poona Mine X

Warda Warra X Melville X

AFRICA

Egipto X Madagascar X Mozambique X

Namibia X Nigeria X

Sur frica X Tanzania X Zambia X

Zimbabwe X Somalia X

EUROPA

Bulgaria X Italia X

Noruega X Austria X Espaa X Rusia X

Ucrania X

AMRICA

Canad X Estados Unidos X

Colombia X Brasil XXXX* X** X X

* Por diques de granito ** Zona de contacto entre granito y metamrfica. Fuente: Grundmann y Giuliani, (2002).

Por su parte frica es el continente con mayor nmero de pases con mineralizaciones de esmeraldas, se han encontrado en Egipto, Nigeria, Tanzania, Mozambique, Zambia, Madagascar y Sudfrica. Los depsitos de Zimbabwe parece que corresponden a los ms importantes de este continente gracias a su calidad. En Europa las esmeraldas se encuentran localizadas en Italia, Austria, Noruega, Espaa, Rusia y Ucrania, las que han producido mayor cantidad de esmeraldas han sido los de Malisheva en Rusia. En el continente australiano se han reportado 4 localidades con esmeraldas: Poona East, Poona Mine, Warda Warra y Melville (GRUNDMANN y GIULIANI, 2002).

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Descripciones sobre los pases y minas ms importantes del mundo se encuentran detalladas en GRUNDMANN y GIULIANI, (2002), SCHWARZ y GIULIANI, (2002), KANIZ y SCHWARZ, (2002), de estos trabajos se extractan los principales aspectos. Las minas de mayor relevancia mundial son las de Colombia por ser las ms finas y bellas; se encuentran en la Cordillera Oriental en dos cinturones: el oriental (Chivor) y el occidental (Muzo); caractersticas de estos depsitos se discutirn en la parte correspondiente a Colombia. Minas del Brasil En el Estado de Minas de Gerais, se encuentran las Minas de Belmot y Piteiras. La Mina Belmot, descubierta en 1978 en la regin de Itabirita Nova Era, est localizada a 13 km de Itabirita y a 120 km de Belo Horizonte. Las esmeraldas se encuentran en esquistos y neises replegados de edad precmbrica, cortados por pequeos cuerpos de pegmatita. Las smeraldas se formaron durante el metamorfismo regional en fases esquisto verde y anfibolita, en esquistos flogopiticos acompaadas de crisoberilo y Alexandrita. SOUSA y otros, (1992), en SCHWARZ y otros, (2002). La mina est muy tecnificada y la escogencia de las gemas se efecta transportando el material en bruto por medio de bandas transportadoras y seleccionadas de acuerdo a su tamao y calidad, por personal experto en el tema (Figura 5).

FIGURA 5. Banda transportadora con material de la mina seleccionada a mano (Foto de Dietmar Schwarz, en EMERALDS OF THE WORLD, 2002).

Cerca a la Mina Belmot, se encuentra la Mina Piteiras descubierta en 1998 con una geologa similar a la de Belmot; en la actualidad est siendo explotada tcnicamente (Figura 6).



FIGURA 6. Mina Piteiras y esmeraldas. La Mina Piteiras, foto izquierda, descubierta en 1998 ha sido desarrollada con tcnicas de minera modernas. En la foto derecha: Esmeraldas en bruto, seleccionadas por tamao, color y pureza. (Foto de Jan Kanis en EMERALDS OF THE WORLD, 2002).

En Asia, en el Valle de Panjshir, Afganistn, en las estribaciones del sistema montaoso de Hindu Kush, 130 km al norte de Kabul, se encuentra el distrito minero redescubierto por gelogos rusos en 1970, aun cuando parece que las minas fueron trabajadas anteriormente y las esmeraldas transportadas a joyeras hindes (Figura 7).

FIGURA 7. Cristal de esmeralda de Panjshir, Afganistn, de 4.3 cm en calcita, en una cavidad fracturada por tectonismo. (Coleccin Wlfram Schafer, foto de Mximilian Glass en EMERALDS OF THE WORLD, 2002).

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Las minas estn localizadas a lo largo de la Falla de Panjshir, en zonas de cizalla que cortan metasedimentos del Paleozoico, compuestos principalmente por esquistos moscovticos y una serie de diorita-gabro, intruidos por prfidos cuarzosos. Las esmeraldas se encuentran en venas de cuarzo y se observa albitizacin y piritizacin hidrotermal en los alrededores de las mineralizaciones, (SCHWARZ y GIULIANI, 2002). En inclusiones fluidas de las esmeraldas se ha encontrado halita que indica alta salinidad y evaporacin de los fluidos originarios. La fuente de berilio es desconocida, y el vanadio y el cromo pueden provenir de metasedimentos del Paleozoico; las esmeraldas de Panjshir, (Figura 7), tienen una variedad de color y gran calidad, similar a las de Colombia. Las minas de encuentran en un rea de 400 km2 al este de las riberas del Ro Panshir, los sectores ms importantes son Khejen, Buznal (Oashte-Rewat) y Nikon. En la regin de las minas se encuentran decenas de huecos y tneles dispersos a travs del terreno montaoso. En Rusia, se encontraron depsitos de esmeraldas, en Malicheva Takovaya (Minas Izumrudny Kopi) en un rea de 100 km2 cerca a la corriente Takovaya, aproximadamente a 60 km al NE de Ekaterinburg, Urales medios. Las minas fueron descubiertas en 1830; la produccin minera a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, fue una de las mayores en el mundo. En 1940-1950 comenz la produccin de berilio a gran escala, parte de sta se emple en reactores nucleares y como subproducto se extrajeron esmeraldas. Las minas se explotan a tajo abierto (open pit) y mediante trabajos subterrneos, hasta 250 m de profundidad. La presencia de esmeraldas se ha confirmado con perforaciones, a profundidades de 1.100 m. La gnesis del depsito Izumrudny Kopi, en Rusia, no est claramente establecida, existen tres modelos: a) Descilificacin de pegmatitas granticas en contacto con intrusiones bsicas, las esmeraldas

se formaron en zonas de las paredes oscuras. b) Beus y Dikov, (1967), consideran la mineralizacin como producto de greisen, en rocas

bsicas y ultrabsicas. c) Grundmann y Morteani, (1989), en Emeralds of the World (2002), conceptan que la

mineralizacin se presenta por metamorfismo regional. 3.3 MTODOS DE PROSPECCIN De acuerdo con el informe de NACIONES UNIDAS, 2001 las etapas que se deben realizar en la exploracin de depsitos mineros es la siguiente: reconocimiento, prospeccin, exploracin general, exploracin detallada. En la etapa de reconocimiento se identifican las reas con potencial de mineralizacin en base a los resultados de los estudios geolgicos regionales, la inspeccin preliminar de campo y otros trabajos regionales que pueden incluir estudios detallados de sensores remotos, trabajos geoqumicos y aerogeofsica mediante mtodos espectromtricos y electromagnticos fundamentalmente.



La prospeccin se realiza con el propsito de identificar el depsito posible blanco para la exploracin, mediante trabajos de cartografa geolgica, muestreo geoqumico, trabajos geofsicos mediante mtodos espectromtricos y electromagnticos preferentemente. La exploracin general permite la delineacin inicial de los depsitos, los mtodos utilizados incluyen trabajos de cartografa geolgica detallada, muestreo geoqumico superficial, trabajos geofsicos complementarios que incluyen mtodos espectromtricos, electromagnticos de baja frecuencia y geoelctricos en las variantes de resistividad y polarizacin inducida, as como tambin la realizacin de apiques y algunas perforaciones. La exploracin detallada permite la delineacin tridimensional detallada de los depsitos, mediante el muestreo de afloramientos, apiques, tneles y ncleos de perforaciones, (NACIONES UNIDAS, 2001). 3.3.1. Prospeccin de esmeraldas Adems de los mtodos generales que se aplican en los diferentes depsitos minerales, en la exploracin y evaluacin de las esmeraldas es conveniente realizar las siguientes etapas: a) Estudios bibliogrficos y compilacin. b) Estudios detallados (sensores remotos, mapas geolgicos a escalas menores a los ya existentes); anlisis tectnicos y microtectnicos. c) Estudios geoqumicos. d) Estudios geofsicos. a) Los estudios bibliogrficos y de compilacin, en la prospeccin de esmeraldas dan datos

relacionados con la geologa, escala de manejo, estratigrafa, tectnica, estudios geoqumico y geofsicos, modelos de depsito, e infraestructura de las posibles reas de trabajo, y obtencin de reas ya concesionadas. Con los datos obtenidos se pueden seleccionar las reas trabajadas ms importantes y reas con geologa similar. Dependiendo del objetivo del trabajo que puede consistir en continuar la exploracin de un rea conocida o prospectar en un rea nueva se tomaran las decisiones de efectuar trabajos ms detallados empleando los siguientes mtodos.

b) Estudios detallados de sensores remotos (fotografas areas, imgenes de radar, imgenes de

satlite). Verificacin de campo de los mapas obtenidos con sensores remotos, con toma de muestras para estudios petrogrficos, paleontolgicos, qumicos, geoqumicos y para dotaciones radiomtricas; tambin es necesario adelantar estudios tectnicos y micro tectnicos.

c) Geoqumica: la prospeccin geoqumica es en la actualidad un trabajo imprescindible en la

bsqueda de yacimientos minerales, debido a que los yacimientos de inters econmico generan enriquecimientos locales de elementos que han sido dominados con el nombre de halos primarios y a su vez las alteraciones primarias generan una distribucin de los elementos en halos secundarios que se pueden encontrar en roca alterada, suelos, vegetacin,

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etc. Esto sirve para detectar la presencia de un posible yacimiento, (BUSTILLO y LPEZ, 1996).

En la prospeccin geoqumica por lo general se desarrollan los siguientes tipos o etapas: 1. Planificacin, 2. Muestreo, 3. Anlisis qumico. La prospeccin geoqumica en reas conocidas se desarrolla para poder conocer indicadores de los diferentes tipos de muestreo, sedimentos antiguos, suelos, roca, agua que sirvan de gua para trabajos en reas diferentes a las ya conocidas. En general los principales aspectos que se deben tomar en cuenta para un trabajo geoqumico son resumidos por Class y otros, 1989 (en BUSTILLO y LPEZ, 1996). 1. Conocimiento del tipo de yacimiento a investigar. 2. Adecuado conocimiento del terreno a estudiar. (Topografa geolgica). 3. Naturaleza de los posibles halos primarios y secundarios. 4. Tipos de muestras posibles. 5. Procedimiento para las muestras recogidas. 6. Tamaos de las muestras recogidas. 7. Intervalo de muestreo, orientacin y densidad de malla. 8. Procedimiento para la preparacin de las muestras. 9. Preparacin de la fraccin de la muestra a analizar. 10. Mtodos analticos recomendables. 11. Elemento o conjunto de elementos a analizar. 12. Adecuada eleccin de programas de computador para la interpretacin de datos. d) Estudios geofsicos: En la prospeccin geofsica para esmeraldas es aconsejable conocer la

geologa superficial, estratigrfica, tipo de depsito, qumica, mineraloga, para poder conocer el mtodo ms adecuado en general los principales mtodos de geofsicos empleados son segn Gilart (2004):

Radiomtricos (Espectrometra y Emanometra) Electromagnticos (VLF) Magnticos. Geoelctricos (IP y Resistividad)

Para la prospeccin de los depsitos esmeraldferos en general se emplean los mtodos de espectrometra, emanometra, magnetometra, geoelctrica y electromagnetismo en reas que presenten anomalas geoqumicas. En los dos cinturones esmeraldferos se han empleado estudios de investigacin geofsica, radiomtricos, resistividad, electromagnetismo espectral, los cuales han dado los siguientes resultados: 9 Fuentes magnticas a profundidad indican la presencia de minerales diamagnticos que se

pueden asociar con sales, yeso, anhidrita y calcita, y los paramagnticos que se asocian con sulfuros de hierro, como la pirita, (VSQUEZ, 2003, en MAYA y otros, 2004).



9 Radiometra, enanometra, magnometra, geoelctrica y electromagnetismo fueron

empleados en reas previamente seleccionadas por geoqumica en Chivor y Macanal, en zonas con actividad minera con el fin de ser patronadas y posteriormente en zonas de inters sin actividad minera. Los estudios sirvieron para identificar tres corredores correlacionables con sistemas de fallas y definieron varias anomalas magnticas, (OCHOA, 2003, en MAYA y otros, 2004).

9 Mtodos de enanometra de gas radn con el fin de encontrar fallas y fracturas, fueron empleados en las fallas de Garabato y Providencia, que son inversas, y que tienden a sellar el plano de falla, impidiendo el movimiento de los gases, (LPEZ y URIBE, 1989, en MAYA y otros, 2004).

En general, los estudios geofsicos estn encaminados para encontrar rasgos generales como fallas, pliegues, zonas con minerales que pueden estar asociados con mineralizaciones de esmeraldas, no as para detectarlas directamente. ojo Mtodos de perforacin -tneles exploratorios: Despus de haber realizado los mtodos exploratorios mencionados anteriormente y si se conoce la existencia en superficie de manifestaciones, ocurrencia de esmeraldas y se quiere evaluar en las tres dimensiones del depsito, es necesario efectuar perforaciones o tneles exploratorios. Previos estudios detallados en mapeo geolgico, geoqumica, geofsica e interpretacin de datos de superficie proyectados en subsuelo. En la perforacin hay que tener en cuenta dos parmetros: a) Sistemas de perforacin. b) Recuperacin.

De acuerdo con el sistema de perforacin, los sondeos se pueden realizar con equipos de rotacin, percusin y rotapercusin, dependiendo en gran parte de la profundidad a la que se quiere llegar. En cuanto a la recuperacin esta puede por suspensin en fluidos por circulacin directa o indirecta, y mediante la recuperacin de ncleos. Los tneles exploratorios tienen como finalidad conocer la continuidad de la mineralizacin en profundidad y las clases de tneles deben ser diseados por ingenieros de minas y gelogos. En el caso de las esmeraldas los tneles se deben disear siguiendo la direccin de las venas y vetas de calcita y cuarzo. 3.4 SISTEMAS DE EXPLOTACIN Y PROCESAMIENTO DE MINERALES Para disear los sistemas ms adecuados de explotacin de las esmeraldas es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos: I. Relieve:

a) Plano. b) En ladera a favor o en contra del talud.

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c) Diferentes accidentes topogrficos.

II. Posicin del yacimiento: a) Superficiales cuando el material estril est a una distancia inferior de 20 m a 30 m de

profundidad. b) Profundos, localizados a profundidades mayores a 40 m. c) Variables, aquellos que una parte puede ser explotada a cielo abierto y el resto por minera

subterrnea.

III. Por inclinacin: a) Horizontales b) Tumbados c) Inclinados d) Verticales

IV. Complejidad del nmero de mineralizaciones:

a) Simple. b) Compleja: En las esmeraldas por lo general es compleja con zonas enriquecidas y partes

estriles. c) Calidad del mineral: No uniforme en las esmeraldas por lo general las mineralizaciones

son muy distintas a irregulares. d) Tipo de rocas dominantes: En las esmeraldas el tipo de roca dominante es muy variable en

unas rocas son muy compactas, gnea, metamrfica, y en otras son menos compactas como en las sedimentarias, (BUSTILLO Y LPEZ, 1996).

En general existen dos mtodos de explotacin: a) De superficie o cielo abierto b) De interior o subterrneos

En las esmeraldas se estn empleando los dos mtodos, teniendo en cuenta que las mineralizaciones son muy irregulares, pero en general el mtodo ms empleado es de cielo abierto, debido a la gran cantidad de material estril que hay que remover por lo irregular de la geometra de los depsitos (Figura 8). En la minera de esmeraldas por ser mineralizaciones irregulares se emplean mtodos de extraccin por terraceo, apertura de callejones siguiendo la mineralizacin. Tambin se ha empleado la minera subterrnea mediante tneles dirigidos siguiendo la mineralizacin, utilizando el mtodo de cmaras y pilares.



FIGURA 8. Explotacin de esmeraldas a cielo abierto en diferentes niveles de las Calizas del Guavio, Boyac (Modificado de RODRIGUEZ, 1992). Procesamiento de la esmeralda Las esmeraldas despus de ser extradas, son seleccionadas de acuerdo a su tamao, color, brillo, inclusiones, fracturas, labor que debe ser realizada en lo posible por personal que tenga conocimiento en cristalografa, mineraloga y gemologa. Posteriormente viene la etapa de diseo artstico, donde se busca un equilibrio entre el peso que se pierde en el proceso y la belleza final de la gema. En esta etapa se tiene en cuenta que la esmeralda cristaliza en prismas hexagonales, alargados con terminacin basal, prismas con facetas piramidales, dos prismas hexagonales. Por lo tanto el gemlogo debe escoger junto con el tallador la forma ms adecuada que debe tener la esmeralda, (RODRGUEZ, 1992). En esta etapa se debe tener en cuenta que para realizar el brillo y darle vida a la gema, es necesario que los rayos de luz sean percibidos por el observador gracias a la disposicin de los cortes y aristas de acuerdo con la cristalografa y los ndices de refraccin, (RODRGUEZ, 1992). Otro tratamiento que se efecta en las esmeraldas para aumentar su belleza, consiste en baar las esmeraldas con baos de aceite vegetal a temperaturas controladas, para disimilar las fisuras, prctica que es aceptada por los gemlogos, de acuerdo con las reglas internacionales de comercio, proceso que no es necesario especificar, (KIEFERT Y OTROS, 2002).

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Esmeraldas sintticas: Los procedimientos para producir esmeraldas sintticas comenzaron en Francia en 1948 cuando Jackus Joseph Ebelman, cristaliz polvo de esmeraldas en fluidos de xido de boro (SCHMETZER, 2002). En 1988, Paul Gabriel Hautefeuille y Adolphe Jan Edm Perrey, crearon el primer mtodo para producir esmeraldas sintticas, empleando los principales componentes del berilio, aluminio y xidos de slice, produjeron un cristal de 1 mm en fluidos de litio-molibdeno, litio-vanadio, o en ambos (SCHMETZER, 2002). En 1930 en Alemania y Estados Unidos se produjeron esmeraldas sintticas en cristales de 2 cm. Actualmente existen dos procesos para producir esmeraldas sintticas: Mezcla de fundido Hidrotermal Mezcla de fondo: En este mtodo se emplean crisoles de platino y sus componentes

naturales se disuelven en fundentes especiales a temperaturas cercanas a los 1.200 C, posteriormente la mezcla se deja enfriar lentamente, los cristales se forman aleatoriamente, tambin en la mezcla se incorporan pequeos cristales, que posteriormente van creciendo (CARRILLO, 2006).

Hidrotermal: En el proceso hidrotermal los componentes disueltos en una solucin acuosa a temperatura de 500-700C y a presiones de 1.000 a 1.500 atmsferas. El proceso se desarrolla en una autoclave, revestida de materiales especiales para evitar la contaminacin del producto, (SCHMETZER, 2002). Actualmente los principales pases productores de esmeraldas sintticas son Rusia, Austria y China, los cuales emplean el mtodo hidrotermal. Las esmeraldas sintticas talladas y montadas en joyas (collares, anillos), son muy difciles de distinguir de las naturales y para su identificacin es necesario que las realice un profesional en el ramo. Para distinguir las esmeraldas sintticas de las naturales tambin se deben de tener en cuenta los siguientes factores:

La gravedad especifica de las artificiales es de 2,65 a 2,66 y el de las naturales 2,71; en un lquido pesado y ajustado en una densidad de 2,67 las sintticas flotarn.

Las esmeraldas sintticas tienen fluorescencia color rojo profundo cuando son sometidas a la accin de las rayas ultravioleta, las naturales no. Adems, las esmeraldas sintticas son opacas a las ondas cortas de luz (3.000 Ao), GARCA Y VARGAS, 1970). Los procesos mencionados anteriormente solamente se pueden realizar en laboratorios especializados.

En la Figura 9, se muestran esmeraldas sintticas producidas por procesos hidrotermales, en Guilin, China.



FIGURA 9. Esmeraldas sintticas de Guilin, China (Tomado de SCHMETZER, 2002).

3.5 RECURSOS, RESERVAS Y COMERCIO Actualmente, no se conocen evaluaciones de los recursos mundiales de gemas y mucho menos de esmeraldas, debido a que las gemas en general no forman yacimientos como ocurre estrictamente con otros minerales, as pues las cifras de reservas calculadas no son confiables ya que los productores no dan a conocer datos fidedignos. Igualmente no se conocen estadsticas confiables del mercado mundial de las esmeraldas, sin embargo, se estima por algunas fuentes que actualmente las ventas anuales alcanzan aproximadamente a mil millones de dlares. (SIMANDL y otros, 1999). Varias fuentes coinciden que Colombia se ha mantenido por muchos aos como el pas lder en calidad, con una participacin del 80% en las ventas de esmeraldas de ms alta calidad (EMERALD EMPIRE, 2007), y en cantidad con una participacin cercana al 50% en el total de ventas (UPME, 2006), seguida de Brasil y Zambia, participando esta ltima en un 20% (ALUMBRE EMERALD MINES LIMITED, 2005). Actualmente el precio de la esmeralda est determinado por su demanda, belleza, color, carencia de defectos e inclusiones y perfeccin del tallado. Para la comercializacin internacional se denomina primario para las gemas en bruto y secundario para las gemas talladas o engastadas.

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3.6 PERSPECTIVAS Los principales pases que se han establecido como mercado de las esmeraldas en la actualidad son, Hong Kong, Sudfrica, Suecia, Reino Unido, Blgica, Tailandia, Emiratos rabes Unidos, Italia, etc. (ALUMBRE ESMERALD MINES LIMITED, 2005). El valor de piedras preciosas tales como las esmeraldas en el mercado mundial, se deriva de escasez de su ocurrencia, de la belleza y la tallada de las piedras. Esto significa que una vez que se encuentra la mineralizacin, el problema principal del crecimiento es el de las capacidades limitadas de proveer demanda de las piedras de buena calidad. El mercado para las esmeraldas ha existido y continuar siendo importante en el futuro prximo.

4. ESMERALDAS EN COLOMBIA Las esmeraldas han sido explotadas desde principios de los tiempos precolombinos ya que los nativos de las regiones de Muzo, Coscuez y Chivor las intercambiaban, por diversos productos con nativos de Per y Ecuador del antiguo imperio inca. La historia de las esmeraldas en Colombia se encuentra bien detallada en Otero y otros (1948); Rodrguez (1973); Garca y Vargas, (1977), de los cuales se extractaran los siguientes aspectos: El descubrimiento de las Minas de Muzo lo realiz el capital Juan de Penagos hacia el ao 1550. Posteriormente en 1564 don Andrs Daz Venero de Leiva, en un informe enviado al rey, da cuenta de la existencia de grandes minas de esmeralda en la regin de los indios muzos, en el mismo ao el capitn Luis Lancheros comienza la explotacin de las minas con tcnicas espaolas. En 1565 don Benito Poveda organiza la primera compaa para la explotacin de esmeraldas empleando el sistema de embalse en las partes altas del Ro Itoco, y soltando el agua para arrastrar el material en donde se encontraban las vetas, sistema que perdur por muchas dcadas. Las minas de esmeraldas jurdicamente desde el siglo XVI hasta la independencia pertenecieron a la Corona Espaola y posteriormente mediante decreto de octubre de 1829, expedido por el libertador Simn Bolvar, correspondieron a la Repblica hasta 1870, cuando por ley se acab el monopolio de la nacin y se da libertad para su explotacin con excepcin de las que se hallaban posedas a dicha fecha por la Nacin. En 1871 nuevamente por decreto se fijaron ahora los limites generales de las Minas de Muzo y Coscuez, tal como se aprecia en la Figura 10. La Constitucin de 1886 reserv para la Nacin todas las minas de piedras preciosas y stas fueron arrendadas a diferentes personas.



FIGURA 10. Croquis de la zona de reserva nacional de esmeraldas. (Tomado de RODRGUEZ, 1973).

En 1902 el gobierno nacional las administr directamente posteriormente en 1904 suscribi contratos por administracin delegada hasta 1909, cuando el seor Garca Ortiz form una sociedad con inversionistas ingleses y constituyeron la Colombian Emerald Company Limited, la cual suscribi un contrato de administracin con el gobierno colombiano. En una de las clusulas daba competencia para que cualquier litigio originado en el contrato fuera dirimido por la justicia britnica; cuando se present el primer problema, la compaa recurri a los tribunales britnicos obteniendo un fallo condenatorio para Colombia, el cual se vio obligado a pagar a Colombian Emerald Company Limited, 253.000 libras esterlinas, y al sindicato de Muzo 71.073 libras esterlinas, por concepto de indemnizaciones. De 1929 a 1946 las minas fueron trabajadas por explotacin directa, con psimos resultados unas veces atribuidas a las condiciones del mercado internacional como resultado de la guerra mundial pero en general a la mala administracin. El Banco de la Repblica, mediante contrato de administracin delegada las explot produciendo 463.750 kilates de piedra y 2250.495 kilates de morralla.

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En 1968 el gobierno colombiano cre la Empresa Colombiana de Esmeraldas como entidad autnoma de tipo comercial e industrial para explorar, explotar y administrar los yacimientos que se encontraban dentro de la zona de reserva nacional, comprar vender lapidar y distribuir las esmeraldas y organizar su comercio interior y exterior. Sin embargo, la empresa nunca surgi debido a que antes de organizarse fue transferida a la Empresa Colombiana de Minas ECOMINAS emplendose la extensin de sus actividades a la explotacin de todo tipo de yacimientos mineros en cualquier parte del territorio nacional. En 1969 las Minas de Coscuez fueron entregadas por parte del Banco de la Repblica a ECOMINAS quien las administr, contrat, y efectu estudios de prospeccin con pobres resultados. Esta empresa entr en liquidacin y sus funciones pasaron a INGEOMINAS, institucin que hasta el momento se hace cargo de la legalizacin y fiscalizacin minera. 4.1 GEOLOGA REGIONAL Los depsitos de esmeraldas en Colombia geogrficamente se encuentran localizados, en la parte media de la Cordillera Oriental, en el sentido N-S y en sus bordes occidental y oriental, Figura 11. Geolgicamente las mineralizaciones esmeraldferas se localizan en la Provincia Litosfrica Continental Mesoproterozoica Grenvilliana, (INGEOMINAS, 2006). Las mineralizaciones esmeraldferas estn emplazadas en rocas sedimentarias del Cretceo Inferior, en los denominados Anticlinorio de Los Farallones, al oriente de la cordillera, y Villeta- Portones, al occidente (ULLOA y RODRGUEZ, 1979). 4.2. GEOLOGA LOCAL La denominacin de cinturones esmeraldferos oriental y occidental se debe a Beus y Mineev, (1972); La UPME (2005) los denomin como Distritos Mineros de Chivor y Muzo; en este artculo se mencionarn como Cinturn Occidental Muzo y Cinturn Oriental Chivor (Figura 11). La estratigrafa, la tectnica y poca de mineralizacin de los dos cinturones es diferente, por tal razn, cada uno de stos ser discutido separadamente. Cinturn Esmeraldfero Oriental Chivor Estratigrafa. En el rea afloran rocas sedimentarias del Paleozoico Superior y Cretceo Inferior, pertenecientes al Grupo Farallones (DCf), Grupo Cqueza con las formaciones Calizas del Guavio (Kig), Lulitas de Macanal (Kim) y Areniscas de Las Juntas (Kij), (ULLOA y RODRGUEZ, 1979) (Figura 12).



FIGURA 11. Mapa geolgico con los cinturones esmeraldfero. (Modificado de INGEOMINAS, 2006).

Grupo Farallones (Dcf). Est constituido por arcillolitas rojizas y moradas, calizas, cuarcitas y areniscas y su edad es Devoniano-Carboniano. Sobre el grupo se encuentran reposando discordantemente los diferentes miembros de las Calizas del Guavio o las Lutitas de Macanal. Calizas del Guavio (Kicg). Esta unidad ha sido subdividida de ms antiguo a ms nuevo, en los siguientes miembros: Miembro Conglomerado de Miralindo (Kigm), formado por conglomerados con intercalaciones de areniscas, lutitas negras con espesores de 50-150 y 500 m.

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FIGURA 12. Columna estratigrfica generalizada del cretceo de la regin este de la Cordillera Occidental mostrando las mineralizaciones de tipo hidrotermal y depsitos evaporticos.

Miembro Lulitas de Miralindo (Kiglm), consta de lutitas negras que reposan unas veces sobre el Conglomerado de Miralindo y otras veces discordantemente sobre el Grupo Farallones; este miembro presenta espesores entre 30 y 80 m.



Miembro Caliza de Malacara (Kigcm), constituido por calizas con intercalaciones de lutitas negras, con espesores entre 50 y 410 m. En el rea de la Quebrada El Gusano, el miembro en su parte basal, est formado por 15 m de conglomerados y reposa discordantemente sobre el Grupo Farallones. Miembro Lulitas de Las Mercedes (Kiglme), formado por lutitas y limolitas negras, intercalaciones de calizas, con espesores entre 40 a 250 m. Miembro Calizas de Las Mercedes (Kigcm), consta de calizas micrticas, con intercalaciones de areniscas cuarzosas y lutitas negras, con espesores de 10 a 120 m. Los fsiles colectados en la formacin, fueron clasificados por Gutirrez, (en ULLOA, y RODRGUEZ, 1979), quienes le asignaron una edad de Titoniano a Berriasiano Superior. Lutitas de Macanal (Kilm). Corresponde a una secuencia montona de lutitas negras, con intercalaciones de conjuntos de poco espesor de areniscas, calizas y bolsones de yeso. La formacin en el rea del Ro Guavio (Cudrngulo K-12, Guateque), se ha observado unas veces reposando discordantemente sobre el Grupo Farallones y otras concordantemente sobre las Calizas del Guavio. La edad de la formacin, de acuerdo a la fauna estudiada por Burgl, H., 1960b, en el rea del Ro Bat es Titoniana- Valanginiana; de acuerdo a fauna colectada en la misma localidad y estudiada por Diana Gutirrez, comunicacin escrita, es Berriasiana-Valanginiana. Al este del Cinturn Oriental Chivor reposan sobre las Lutitas de Macanal, las unidades Areniscas de Las Juntas, Fmeque, Une, Chipaque y Guadalupe con edades del Cretceo Superior, (ULLOA y RODRGUEZ, 1979). Tectnica El Cinturn Esmeraldfero Oriental Chivor se encuentra dentro del Anticlinorio de Los Farallones y colinda con la parte occidental del Macizo de Los Farallones (Figura 13). En el sector del Cinturn Oriental se encuentra una serie de bloques separados por fallas de cabalgamiento con ngulo alto inclinadas hacia NW con una direccin general N30oE; tambin se encuentra una falla con direccin N70oE. La extensin de las fallas es de varias decenas de metros. Dentro de los diferentes bloques se encuentran estructuras muy estrechas, en algunos casos invertidas, que corresponden a la Orogenia Herciniana, en rocas del Grupo Farallones y monoclinales y estructuras anticlinales y sinclinales estrechos, Orogenia Andina, en rocas del Cretceo, (ULLOA y RODRGUEZ, 1979). La mayora de las minas de esmeraldas de este cinturn estn localizadas a lo largo de la Falla de San Fernando o en sus inmediaciones (ESCOVAR, 1979), emplazadas en rocas de las formaciones Calizas del Guavio y Lutitas de Macanal.

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FIGURA 13. Mapa tectnico del Cinturn Oriental Chivor. (Modificado de ULLOA y RODRGUEZ, 1979).



Minas del Cinturn Oriental Chivor En este cinturn se encuentran yacimientos de esmeraldas en dos sectores, una en los municipios de Gachal, Ubal y otra en los municipios de Somondoco, Macanal y Chivor. En el sector de Gachel, Ubal se encuentran las minas de La Vega de San Juan, Matecaa, El Diamante, Gual, Moncrecristo, Matefique, El Toro, Buenavista, Patemula, Mundo Nuevo, El Perro, Miralindo, San Martn y Providencia (RODRGUEZ, 1992). Las minas del sector estn emplazadas en diferentes miembros de la Formacin Calizas del Guavio, asociadas al sistema de fallas de cabalgamiento del sector (Figura 14). En este sector en la Mina de Las Cruces, se encontr la esmeralda Emilia de 6.900 kilates, considerada la de mayor tamao, encontrada en Colombia.

FIGURA 14. Corte geolgico esquemtico de la regin esmeraldfera del cinturn Oriental. (Tomada de ULLOA y RODRGUEZ, 1979).

En el sector de los municipios de Somondoco, Macanal y Chivor, se encuentran las explotaciones de San Francisco, Gual, Paloaraado y La Sagrada Familia (RODRGUEZ, 1992). En este sector las mineralizaciones se encuentran emplazadas en limolitas y lutitas de la Formacin Lutitas de Macanal (ULLOA y RODRIGUEZ, 1979). En el frente San Francisco se hall una gema de 630 kilates, llamada Patricia, la cual se encuentra en el Museo de Historia Natural de New York. En el Cinturn Oriental las mineralizaciones de esmeralda, de acuerdo con Escovar, (1979), estn caracterizadas por presentar una alto grado de alteracin metasomtica, especialmente feldesptica y carboncea; las rocas encajantes, al ser afectadas por la soluciones calientes de tipo hidrotermal epignico. Las rocas alteradas, vistas al microscopio indican que el material original fue reemplazado parcial o totalmente por oligoclasa en intercrecimiento y dolomita. Se

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estableci de una manera tentativa, en una venilla encontrada en la Mina de La Vega de San Juan, la siguiente paragnesis: 1. Oligoclasa, 2. Dolomita (con algo de berilio, oligoclasa y pirita), 3. Pirita, 4. Oligoclasa. 2. Tambin se encontr calcita, trazas de rutilo y fluorita, sin ser ubicadas en la secuencia

paragentica.

Las mineralizaciones de esmeraldas del cinturn se encontraron asociadas en algunos casos a brechas de fallas, compuestas por fragmentos de arcillolita negra en una matriz mineralizada, cementada por caoln con pirita y en otros casos venas con espesores de menos de 15 cm y 65 m de longitud en diferentes cantidades (FORERO, 1987). Jhonson (1961), llev a cabo estudios de inclusiones fluidas de esmeraldas de Chivor, indicando la presencia de cuarzo, albita, pirita y goetita. En el rea del Cinturn Oriental Chivor, se efectuaron estudios geoqumicos mediante la recoleccin y anlisis de 299 muestras de roca, 590 de suelo y 14 de sedimentos activos; las muestras fueron analizadas por absorcin atmica para los siguientes elementos: Na, Li, K, Sr, Ba, Cu, Pb, Zn, Ni, Mo y Be. Tambin se colectaron 60 muestras de roca y 18 de suelo, en reas con caractersticas similares a las reas mineralizadas con esmeraldas, sin resultados positivos, ESCOVAR (1979). Los anlisis efectuados demuestran que los mejores indicadores de la mineralizacin de esmeraldas a nivel local en su orden son los siguientes: sodio, litio, bario, potasio y plomo, el molibdeno, estroncio, y el zinc son buenos indicadores regionales, mientras que el cobre y el nquel son poco tiles en la exploracin. El berilo sirve para entender la gnesis de los depsitos y en menor proporcin como gua exploratoria (ESCOVAR, 1979). Con el fin de encontrar un indicador del coeficiente del grado de alteracin metasomtico (M), que diera un contraste mayor en la exploracin detallada y regional, se crearon las siguientes frmulas: M1 para exploracin detallada, y M2 para exploracin regional: M1= log (Na%)/((Lippm)(K%)(Bappm)) M2= log (Na%)/ ((Lippm)(Pbppm)(Mappm)) Las frmulas han sido utilizadas con buenos resultados, lo cual se observa al comparar histogramas de mineralizaciones dentro del distrito minero y fuera de l, mostrando distribuciones muy diferentes (ESCOVAR, 1979). INGEOMINAS actualmente est preparando un informe geolgico y geoqumico del Cinturn Oriental, el cual se publicar en el 2008 Cinturn Esmeraldfero Occidental Muzo El Cinturn Esmeraldfero Occidental, fue el primero conocido en el pas y explotado por los nativos desde la poca Precolombina. Se localiza en la regin occidental de la Cordillera Oriental, donde se ubican las localidades de Muzo, Coscuez, Otanche y Peas Blancas (Figura



15). El sector ha sido objeto de estudios geolgicos, desde hace varias dcadas, entre los cuales se pueden citar los de Scheibe, (1933); Burgl, (1955 y 1959); Hubach, (1956); Restrepo, (1958-1959); Beus y Mineev, (1972); Naciones Unidas (1975 a y b); Hall, (1993); Rodrguez y Ulloa, (1994); Forero, (1987); MINERALCO, CNRS, ORSTOM (1988); Cheilletz y otros (1999); Giuliani y otros (1990 a, c y d, 1995 a y b). En aos recientes el INGEOMINAS efectu trabajos de investigacin, mediante compilacin, (MAYA y otros, 2004); y cartografa geolgica, estratigrafa, tectnica y geoqumica; los resultados de ste ltimo trabajo se encuentran en el informe de Reyes y otros, 2006.

FIGURA 15. Mapa geolgico del rea productiva de las esmeraldas del cinturn Occidental Muzo. (Tomado de REYES y otros, 2006). Estratigrafa

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En el Cinturn Occidental afloran rocas del Cretceo Inferior, correspondientes a las formaciones, de ms antigua a ms joven, Rosablanca, Paja, Conjunto Arenoso- Luttico (RODRGUEZ y ULLOA, 1994); y segn Reyes y otros, (2006), las formaciones Rosablanca, Furatena y Muzo (Tabla 4).

TABLA 4. Correlacin de las unidades del Cretceo Inferior en el rea de Muzo.

De la estratigrafa anteriormente mencionada se har una descripcin generalizada de las formaciones mencionadas. Formacin Rosablanca (Kir). La unidad aflora en el ncleo del Anticlinal de La Chapa y est constituida por calizas arenosas, de grano fino color gris oscuro a negro, cemento calcreo, algo silceo, estratificadas en capas gruesas a muy gruesas de 0,40 a 2,0 m de espesor, en capas plano-paralelas. La formacin presenta intercalaciones de lutitas, lutitas calcreas, concreciones calcreas paralelas a la estratificacin. Su espesor con base en cortes geolgicos, en el rea de estudio, puede ser de 400 m. La edad segn Burgl, H., (1955) es Valanginiana, (RODRGUEZ y ULLOA, 1994). Formacin Paja (Kip). Por observaciones efectuadas por la carretera Muzo-Chiquinquir, consta en la parte inferior a media de una sucesin de lutitas negras, micceas, con concreciones arenosas ligeramente calcreas, de 20 a 50 cm de dimetro, y varios niveles de amonitas algunas piritizadas. Intercaladas con las lutitas se presentan niveles de lomolitas arenosas y areniscas arcillosas en capas medias. Ocasionales capas de caliza, de 0,50 a 1,0 m de espesor. Hacia el tope de la formacin se encuentra una alternancia de areniscas arcillosas cuarzosas, de grano fino, en capas gruesas a muy gruesas. El espesor de la formacin, con base en cortes geolgicos, se estima en 800 m, (RODRGUEZ y ULLOA, 1994).



El paja se encontr reposando concordantemente sobre el Rosablanca e infrayaciendo concordantemente al Conjunto Arenoso-luttico. La edad de la formacin, con base en fauna recolectada, y estudiada por Etayo, (comunicacin escrita, 1979), es Valanginiano Superior a Aptiano Superior, (RODRGUEZ y ULLOA, 1994). Formacin Furatena (Kif). La descripcin litolgica detallada se encuentra en informe de Reyes y otros (2006). En este trabajo slo se har una descripcin breve de los diferentes segmentos. La formacin consta de seis segmentos, los dos primeros de 92 y 87 m, estn compuestos por arcillolitas y lodolitas en capas muy gruesas, laminacin fina a media, estratificacin plano paralela. El segmento tres de 109 m, resalta morfolgicamente, por estar formado por lodolitas, limolitas, arcillolitas carbonosas y en la parte media superior, intercalaciones de limolitas calcreas, micritas y lentes de carbn Los segmentos cuatro, cinco y seis de 352, 209 y 234 m respectivamente, estn constituidos por lodolitas, limolitas, con intercalaciones de arenitas lodosas y lodolitas calcreas. La formacin se observ reposando concordantemente sobre la Formacin Rosablanca, e infrayace a la Formacin Muzo en contacto transicional rpido. La edad de la unidad, con base en amonitas, es Valanginiana, Etayo, comunicacin verbal, 2005, (REYES y otros, 2006). Formacin Muzo (Kim). Consta de lodolitas calcreas y no calcreas, intercaladas con arenitas, limolitas y calizas micrticas. Reposa concordantemente sobre la Formacin Furatena e infrayace a la Formacin Capotes. La unidad presenta buenos afloramientos al occidente de Muzo, en el rea de las minas de Puerto Arturo y sobre el flanco oriental del Anticlinal de la Chapa-Borbur, en donde estn localizadas las minas de esmeraldas La Pita, Cunas, Totumos, Consorcio y Polveros. La unidad fue estudiada en detalle por Reyes, G., y otros (2007), quienes la dividieron en seis segmentos, su espesor es de 160 m, en el sector de Muzo, y 189 m en las minas de Puerto Arturo. La formacin se encontr reposando en contacto transicional rpido a concordante con la Formacin Furatena e infrayaciendo concordantemente a la Formacin Capotes, (REYES y otros, 2006). Tectnica. El rea esmeraldfera del Cinturn Occidental est localizada en la Anticlinorio de Villeta-Portones y de occidente a oriente se distinguen los siguientes rasgos: Falla de La Salina, estructura regional que pone en contacto rocas del Cretceo Inferior con rocas del Terciario del Valle Medio del Magdalena; el trazo de la falla es sinuoso con direcciones N30oE a N5oE, inclinada hacia el oriente, en el cual convergen varas fallas. Hacia el oriente se encuentran las fallas de Florin Pen, Ro Minero con direcciones N 30 E inclinadas hacia el oriente (REYES y otros, 2006). En los alrededores de Muzo se presenta la Falla de Itoco, estructura transversal direccin N50oW, pone en contacto diferentes niveles del Furatena y Muzo, y el bloque norte se levanta con respecto al bloque sur; tambin se encuentran las fallas del Ro Minero y la de Tambras-Topaip, (REYES y otros, 2006).

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En el sector se encuentra el anticlinal de la Chapa-Borbur, denominado anteriormente Portones, con su eje orientado N35oE de amplio radio y corresponde ala estructura principal del sector. Tambin se encuentran los sinclinales de Guadualito, Santa Barbara, Otanche y Santa Elena, estructuras con direccin general N30-40 E, estrechas y de poca extensin como se aprecia en la Figura 15, (REYES y otros, 2006). Minas del Cinturn Occidental Muzo En este cinturn se encuentran las minas de Muzo, La Pita, Coscuez, Calceteros, Peas Blancas, Cunas, Puerto Arturo, Totumos, Consorcio y Polveros. Las minas se encuentran emplazadas en calizas de la Formacin Rosablanca y en lutitas y arcillolitas de la Formacin Paja sin conocerse el nivel estratigrfico exacto (ULLOA y RODRGUEZ, 1979), en el trabajo de Reyes y otros (1979), las mineralizaciones de esmeraldas estn situadas dentro de las formaciones Rosablanca y Muzo. Las mineralizaciones de esmeraldas del Cinturn Occidental parece que no estn controladas por sistemas de fallas como en el Cinturn Oriental, debido a que las minas no se localizan ni sobre, ni en cercanas de fallas, el control puede ser estratigrfico tal como aparece en el mapa geolgico (REYES y otros, 2006). Los depsitos de esmeraldas de la regin de Muzo se presentan en venas ricas en carbonato y en brechas que cortan las lutitas negras y en algunos casos siguen los planos de estratificacin, las venas son de tonalidades claras y tienen un espesor entre 5 y 30 cm y una extensin hasta de 100 m de longitud; hacia arriba las venas se extinguen o estn truncadas en la superficie y hacia abajo a una zona extensa, de 1 a 2 m de espesor (Figura 16).

FIGURA 16. Explotacin en el rea de Muzo, se observan las venas de calcita con diferentes direcciones (Tomado de RODRGUEZ, 1992).



Las venas mineralizadas estn formadas por calcita blanca, trazas de parisita anaranjada, pirita, codazzita gris, fluorita transparente, las esmeraldas se presentan dispersas en las venas, nidos, (drusas) y en las zonas de brecha, (HALL, 1976). No se ha determinado una zonificacin ni vertical ni horizontal en las venas, HALL, 1976, estableci la siguiente paragnesis para el depsito de Peas Blancas: Cuarzo + albita en las paredes de las venas. Formacin de cristales grandes (3 a 4 mm) de oligoclasa. Esmeralda, moscovita y helbita, Dolomita gris y pirita.

Paragnesis en el rea de Muzo: 1) Cuarzo + albita (poca cantidad). 2) Calcita blanca + pirita escasa. 3) Esmeralda + minerales silceos (cuarzo + albita + plagioclasa + moscovita + turmalina) +

apatito + rutilo + pirita + minerales raros (helbita + fergusonita + fenacita + bavenita + bastnacita) + carbn + albita en estructura trapiche. 3b) Carbonatos de tierras raras (parisita + codazzita) + dolomita gris + pirita. 3c) Flurorita.

4) Barita + calcita (en cantidades menores). La alteracin de la roca encajante segn Valdiri y Angulo, (1978), cerca de las venas de calcita los shales negros se encuentran carbonatizados y albitizados. Origen Existen varias teoras sobre el origen de las esmeraldas entre ellas podemos citar las siguientes: Origen a partir de fluidos pegmatticos (RESTREPO, 1958). A partir de soluciones hidrotermales ricas en carbonatos (BEUS, 1969). A partir de un mecanismo autctono en el cual las esmeraldas cristalizaron a partir de

elementos lixiviados de las arcillolitas adyacentes (MEDINA, 1970; ESCOVAR, 1979; INGEOMINAS-NACIONES UNIDAS, 1976).

A partir de soluciones hidrotermales de naturaleza magmtica (SCHEIBE, 1933; POGUE, 1917 en MILLER y SINGEWALD, 1919; WOKITTEL y MUTIS, 1954; BEUS y MINEV, 1972; HALL, 1978).

Hidrotermal sedimentario, en el cual salmueras calientes de origen evaportico, provenientes de la cuenca fueron los fluidos originadores de la mineralizacin, (GIULIANI, 1990 a).

Explotacin Las minas de esmeraldas en Colombia principalmente son explotadas a cielo abierto utilizando buldozeres que permiten el movimiento de grandes masas de tierra (Figura 17); por lo general,

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siguen el frente mineralizado muchas veces formando taludes verticales; en algunos casos han sido ms tecnificados y utilizan el mtodo de terraceo.

FIGURA 17. Explotacin a cielo abierto en la Mina de Muzo, frente Tequendama (Tomado de RODRGUEZ, 1992).

El otro mtodo empleado es el subterrneo en el cual, por medio de socavones se sigue las venas mineralizadas muchas veces sin la tcnica. Actualmente la minera subterrnea se ha tecnificado emplendose tneles bien diseados que incluyen la apertura de shaft. 4.3 SITUACION ACTUAL DE LA MINERA 4.3.1 Potencial Las r

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